Envases
- 2. Un poco de historia s Hombre primitivo: Alfarería, madera, cueros, vísceras animales. s Aparición del Vidrio, perfeccionamiento de la alfarería y cerámica s Desarrollo de la Hojalata y evolución del Papel s Aparición del Celofán, plásticos muy diversos s Aluminio, cartones s Películas Comestibles s Envases biodegradables s Envases Inteligentes
- 3. ❋ Definición Bromatológica ! Es el recipiente, el empaque o el embalaje destinado a asegurar la conservación y facilitar el transporte y manejo de alimentos (sección 1) ! Envase Primario: en contacto directo con el alimento ! Envase Secundario: destinado a contener varios envases 1arios ! Envase Terciario: destinado a contener varios envases 2arios ! Envase de primer uso ! Envase característico: envase cuya forma, tamaño, color, leyenda e identificación, permite reconocerlo para uso exclusivo de un determinado tipo de alimento.
- 4. Funciones ➛ Contener ➛ Proteger ➛ Prevenir Contaminación de vectores biológicos ➛ Medio de Información ➛ “Amigables” con el medio ambiente ➛ Presentar al alimento
- 5. Proteger (evitar deterioro físico, químico) ➛ Barrera a la luz ➛ Barrera a gases (O2, CO2, C2H4) ➛ Barrera al vapor de agua ➛ Barrera a la pérdida de aromas y sabores
- 6. Envasado Efectivo de Alimentos : Requerimientos s No Tóxico s Proteger de contaminación microbiológica s Proteger del ingreso de olores ambientales s Barrera a la humedad y O2 s Transparente s Compatible con el alimento s Fácil de abrir s Bajo costo s Deposición luego de uso: Fácil s Conocer propiedades Termo-Mecánicas
- 7. Envases: Tipo de Materiales s Vidrio s Metal s Papeles y Cartones s Polímeros: Plásticos s Biodegradables
- 8. Envases de Vidrio s …más de Historia: ➟ 7000 A. C.: Comienza siendo utilizado en alfarería ➟ 1500-3000 A. C.: Egipcios lo industrializan ➟ 1200 A. C.: prensado en moldes(copas) ➟ 200-300 A.C: Fenicios inventan el soplete ➟ Era Cristiana: aparecen los vidrios transparentes ➟ S XVII-XVIII: Formas irregulares, nombres al ser manufacturado. ➟ 1889: patente de la 1era máquina automática. ➟ Reservado para productos con un alto valor.
- 9. Propiedades del Vidrio s Ventajas – Químicamente resistente(durabilidad) – No es necesario coberturas internas – Higiénico – Impermeable a gases y vapores – Flexibilidad de formas, tamaños y colores – Re-utilizable; 100% reciclable – Producto visible s Desventajas – Muy frágil – Resistencia limitada al shock térmico – Peso – ¿Costo?
- 10. Formas y diseños en vidrio
- 11. un poco de buen gusto y...!!
- 12. … mucha imaginación ! !
- 13. Envases Metálicos s …un poco más de Historia ➠ Antiguos envases de plata y oro!!! ➠ 1200 D.C.: Bohemia se descubre el proceso de la producción de hojalata, guardado en secreto hasta 1600. ➠ SXIV (Bavaria): Latas de Fe recubiertas con estaño ➠ A principios SXIX Duke de Saxony “introduce” la técnica en Francia y el Reino Unido ➠ 1795 Bonaparte ofrece 12000 francos ➠ 1809 N. Appert utiliza por primera vez envases de metal para alimentos ➠ 1810: en Londres se da 1era Patente: Peter Durand ➠ 1818 Durand la introduce en América (patentada en 1825 por T. Kensett) ➠ 1825: Se extrae Al de Bauxita al precio de 545$/libra ➠ 1846 Evans inventa un dispositivo para hacer 60 latas/h ➠ 1852: Desarrollo del proceso de producción de aluminio ➠ 1880-90: 1era máquina automática (Gran Bretaña)
- 14. s …un poco más de Historia continuación ➠ 1885: Leche condensada es la 1era lata en conserva en USA ➠ 1900: lata de apertura superior por la tapa en Europa ➠ 1942: Precio del aluminio es de 14$/libra ➠ 1950s: Primeros recipientes de aluminio ➠ 1959: 1era lata de aluminio ➠ 1963: abre fácil en aluminio ➠ 1965: Latas sin Sn (se usa óxidos de Cr) ➠ 1970: latas de 2 piezas de hojalata en Gran Bretaña ➠ 1970’s: latas de aluminio de 2 piezas
- 15. Tipos de Metal ➘ Acero ➘ Aluminio
- 16. Materiales disponibles para latas de acero ➘ Acero sencillo: Hojas de acero recubiertas ➘ Internamente por epoxi o vinilo ➘ Externamente por lacas, barnices o esmaltes ➘ Acero estañado: Hojas de acero recubiertas con Sn ➘ Evitan la corrosión ➘ Aspecto brillante ➘ Aceros TFS: Hojas de acero recubiertas con una capa fina de óxido de cromo
- 17. Acero: Hojalata ➘ ¿Qué es? ➘ Ventajas: ➘ Maleable y dúctil ➘ Resistente ➘ Desventaja: ➘ Corrosión ➘ Principal uso: enlatados ➘ Hojalata 100% reciclable y 100% biodegradable ➘ Cobre usado en la costura de los envases ➘ Barnices: origen vegetal
- 18. Aluminio s Ventajas: – No imparte sabores y olores al alimento – No causa decoloración – Resistente a la corrosión – Livianos – Reciclables – Vida útil de bebidas: 17-39 semanas s Desventajas: – Débil resistencia a ácidos y soluciones cloradas – Deformación en la manipulación y transporte s Principales Aplicaciones: – Bebidas enlatadas – Aerosol – Papel
- 19. ❋ Definición Envase Flexible: Material que por su naturaleza se puede manejar en máquinas de envoltura, llenado y sellado, constituído por uno o más de materiales básicos tales como: papel, celofán, aluminio o plástico y que puede presentarse en rollos, bolsas, hojas, impresos o no.
- 20. Tipo de Envases Flexibles ❋ Papeles y Cartones ❋ Celofanes ❋ Aluminio ❋ Polímeros
- 21. Papeles y cartones s …un poco más de historia ➸ 100-200 años A. C.: Chinos envuelven alimentos ➸ 1310 ingresa al Reino Unido ➸ SXVII los Chinos inventan el cartón ➸ 1690 llega el papel a USA ➸ Primeros papeles a partir de fibras de lino ➸ 1817 en Inglaterra se produce la 1er caja de cartón comercial ➸ 1844 Bristol, Inglaterra: primeras bolsas ➸ 1850s: papel corrugado ➸ 1852 en USA: primera máquina de bolsas ➸ 1867: a partir de pulpa de celulosa ➸ 1905: máquinas automáticas para producir bolsas e imprimir en línea ➸ 1925: pegado de bolsas ➸ Los hermanos Kellogs fueron los primeros en usar cartón ➸ 1970-1980: pierden fuerza frente a los plásticos ➸ Fines SXX la tendencia comienza lentamente a revertirse.
- 22. Clases de Papeles y Cartones ❋ Papel Kraft (Alta resistencia al desgarre y flexibles) ❋ Glassine (alta resistencia a grasas y aceites) ❋ Cartón Blanqueado (empaque aséptico)
- 23. Polímeros: Plásticos s Haciendo Historia ➠ Nacen en el SXIX ➠ 1831: se destila estireno a partir de bálsamo ➠ 1900 acetato de celulosa, usado en fotografía desde 1909 ➠ 1924 DuPont produce el Celofán ➠ 1933 Alemania perfecciona el proceso ➠ 1950 se vende mundialmente ➠ 1835: se descubre el cloruro de vinilo ➠ 1933 se descubre el polietileno ➠ 1936 se produce el polimetil metacrilato (PMMA) ➠ 1947 se moldearon botellas de PVC ➠ 1950se descubre el polipropileno ➠ 1958 se producen films de PVC ➠ …etc
- 24. Clases de Celofanes ❋ PT (transparente, no termosellable, muy permeable al vapor de agua) ❋ LT (1 cara recubierta con nitrocelulosa: termosellable, baja barrera al vapor de agua) ❋ MSAT (ambas caras recubiertas, resistente a la transferecia de vapor de agua) ❋ Celofán R (ambas caras recubiertas con cloruro de polivinilideno; buena barrera a vapores y gases, sellable por ambas caras; usado en papas fritas; snacks, galletería)
- 25. Clases de Polímeros ❋ Polietileno ❋ Polietileno de Baja Densidad (PEBD o LDPE) ❋ Polietileno de Alta Densidad (PEAD o HDPE) ❋ Polietileno Lineal ❋ Ionómeros ❋ Copolímeros de etileno y radicales Zn o Na (Surlyn) ❋ Polipropileno ❋ Cloruro de Polivinilo (PVC): 3 Tipos ❋ Película Rígida ❋ Película Extensible ❋ Película termoformable
- 26. ❋ Película de Policarbonato ❋ Gran transparencia, resistencia mecánica a los aceites. ❋ Alta estabilidad témica: entre -140 y 270ºC. ❋ Película de Poliéster (Polietilen Tereftalato: PET) ❋ Alta resistencia térmica: entre -70 y 150ºC ❋ Usado para hervir en la propia bolsa (boil- in- bags) y para esterilizar ❋ PET metalizado para empaques de : café, snacks y vinos (bolsa en caja) ❋ Películas de Nylon ❋ Nylon: nombre genérico para la familia de las poliamidas ❋ Excelente barrera al O2 y aromas, alta dureza, termoformables y alto punto de fusión. ❋ Se usa en combinación con otros polímeros ❋ Poliestireno (PS) ❋ Alta resistencia mecánica, no absorbe humedad
- 27. Permeabilidad de Films Plásticos Polímero Oxígenoa CO2a Vapor de aguab Nylon-6 7.8-11.6 39-47 0.70 PET 12-16 58-97 0.12 PVC 19-78 78-190 0.14 PEAD 390-780 2300-2700 0.025 PP 580-970 1900-2700 0.041 PEBD 970-1400 3900-7800 0.091 PS 970-1600 2700-5800 0.047 a. cc.µm/m2.d.Kpa a 20ºC y 75%HR b. g.mm/m2.d.Kpa a 38ºC y 90%-0%HR
- 28. Envases Multicapas MATERIALES LAMINADOS: 2 CAPAS BOPP CRISTAL TINTAS ADHESIVO POLIETILENO
- 29. Envases Multicapas MATERIALES LAMINADOS: 3 CAPAS POLIESTER TINTAS ADHESIVO BOPP METALIZADO ADHESIVO POLIETILENO
- 30. Envases Multicapas Tetrapack 1.Polietileno - protege contra la humedad del exterior 6 2. Cartón – da estabilidad y 5 fuerza; es la base del diseño 4 impreso 3 2 3. Polietileno – capa de adherencia 1 4. Hoja de aluminio – barrera contra oxígeno, gases, olores y luz; es conductor del impulso de alta frecuencia 5. Polietileno (con adherencia mejorada) 6. Polietileno (+ polimero adhesivo)
- 31. ENVASES FLEXIBLES: FORMATOS ENVASE 4 SELLOS SOBRE SACHET
- 32. ENVASE 4 SELLOS DOY PACK CON ZIPPER
- 33. ENVASE 4 SELLOS DOY PACK CON VÁLVULA
- 34. ENVASE 3 SELLOS FONDO PLANO PRISMATICO
- 35. Algunos Envases
- 36. Colágeno/Gelatina Origen Marino Origen Animal Chitina/Chitosano Biopolímeros Naturales Microbiológico Agricultura •Pululanos Lípidos •Ac. Poliláctico Hidrocoloides 1. Cera abeja •Polihidroxialcanoatos 2. Cera Carnauba Proteínas: Zeína; Polisacáridos: 3. Ac. Grasos Libres Soja, Suero de leche; Celulosa; Almidón, gluten de trigo Pectina/gomas
- 37. Envases Biodegradables s Películas Comestibles s Polilácticos (PLA) s Polihidroxialcanoatos (PHA) s Polímeros de Almidón
- 38. Películas o Coberturas Comestibles ❃ Matriz Generadora ❃ Solvente ❃ Plastificante ❃ Aditivos
- 39. Propiedades de Barrera al Oxígeno Película Espesor Condiciones Permeabilidad (µm) (T y HR) (cm3.µm/m2.d.kPa) WPI/Sorbitol 118 23ºC; 30% HR 1.03 (1.5:1) WPI/Sorbitol 118 23ºC; 75% HR 144.9 (1.5:1) Cera abeja 50 25ºC; 0% HR 931.7 LDPE 25 23ºC; 50% HR 1840 HDPE 25 23ºC; 50% HR 427 PET 25 23ºC; 0% HR 17.3
- 40. Propiedades de Barrera al Vapor de Agua Película Espesor Condiciones Permeabilidad (µm) (T y HR) (g.mm/m2.d.kPa) WPI/Glicerol 106 25ºC; 0-11% HR 6.64 (1.6:1) WPI/Glicerol 121 25ºC;0-65% HR 119.8 (1.5:1) 25ºC; 0-100% Cera abeja 50 HR 0.0502 LDPE 25 38ºC; 90-0% HR 0.079 HDPE 25 38ºC;90-0% HR 0.02
- 41. Pel las Comest bles ícu i Estudio del Recubrimiento con una Película Comestible en el Proceso de Maduración Postcosecha en 4 Firmeza (kg 3 2 1 0 0 1 2 3 4 Tiempo (semanas) sin recubrir recubiertas
- 42. Pel las Comest bles ícu i Estudio del Recubrimiento con una Película Comestible en el Proceso de Maduración Postcosecha en Tomate 2,0 Licope no(UA/g 1,6 1,2 0,8 0,4 0,0 0 1 2 3 4 Tie mpo (se manas) sin recubrir recubiertos
- 43. Estudio del Recubrimiento con una Película Comestible en el Proceso de Maduración Postcosecha en Tomate 10 8 % Pérdida de Peso 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 30 Tiempo (Días) Sin Recubrir Recubiertos
- 44. Propiedades Mecánicas, Físicas y de Barrera de Films Polilácticos(PLA)
- 45. PLA es fabricado por polimerización del ácido láctico, el cual es producido por la fermentación de carbohidratos. La fermentación de la dextrosa produce 2 enantiómeros ópticamente activos: D (-) and L (+) ácido láctico. H CH3 CH3 H OH OH HO HO O O ( R ) D (-) Acido Lactico ( S ) L (+) Acido Láctico (Levorotatory) (Dextrorotatory)
- 46. Propiedades Mecánicas 4030-D WPC/Gly Soja/Gly Glu./Ac. PEAD PET 4040-D (1.6/1) (1.7:1) Lac.(1:1) Fuerza Tensión 72 1.2ª 17.3-34.6 175 4.3 0.01 (MPa) 84 0.6b Elongación a 10.7 28.0a 300 70-100 78 75 Ruptura (%) 78.2 43.5b a. Films acondicionados a 59%HR b. Films acondicionados a 75%HR
- 47. Propiedades Térmicas 4030-D 4040-D PS PET WPI/Gly WPI/Gly 40 % Glicerol 25% Glicerol Tg (ºC) 71.4 66.1 100 80 84.5 127.8 Tm (ºC) 163.4 140.8 240 245 ND ND
- 48. Polihidroxialcanoatos (PHA) s ¿Qué son? – Bioplásticos a partir de fermentación de azúcares y aceites, – Son materiales termoplásticos – Unidad Monomérica R O H O OH x n Donde R puede ser H o una cadena de Hidrocarburos(hasta C13). Si R es un metil y x= 1, el polímero es poli-3-hidroxibutírico acido (PHB); si x=0 y R es un metilo entonces la unidad es poliláctico
- 49. ➸PROPIEDADES de los PHA ✰ Pueden ser dispersiones acuosas (Tg<0) ✰ Forman films luego de secas ✰ PM aprox. 1000 a 1 millón ✰ -60ºC<Tg<20ºC ✰ 50ºC<Tm<200ºC ✰ Elongación a ruptura > 500% ✰WTR: 20-150 g/m2.d a 23ºC y 90%HR (PET: 10- 15; Nylon-6:15; PP: 3-5) ✰Estables a la hidrólisis y a la luz UV
- 50. Impacto ambiental comparado a polímeros convencionales Energía Fósil GHG emisiones PLA -30 a –40 % -25% Films Almidón -30 a –40% -60% Pellets almidón -25 a –70% -30 a –80% PHA -30 a +700%?? No Disponible
- 51. Gasto de Energía en la Producción Energía Fósil GHG emisiones (MJ/Kg) (kgCO2/Kg) Poliolefinas 80-90 Aprox. 5 Pellets almidón 25-55 1.1-3.6 PLA 57 ND PHA 66-570 ND
- 52. Polímeros de Almidón Emisión de CO2 Tipo Plástico % Petroquímico (kgCO2/Ton) Polímero Almidón 0 1140 PA/polivinilalcohol 15 1730 PA/policaprolactona 60 3600 PEBD 100 4840
- 53. Envases “Amigables con el Ambiente” Re d ucir; Reutilizar; Reciclar s 1- PET s 2- PEAD s 3-Vinílicos s 4-PEBD s 5-PP s 6-PS s 7-otros
- 54. Envases Inteligentes s 2 tipos de sistemas ➺ Simple: incluye sensores incorporados al envase ➺ Interactivo: contiene un mecanismo de respuesta a la señal. Tiene sensores incorporados en el envase que comienza neutralizar los cambios negativos s 4 Tipos de aplicaciones: ➺ Mejora la calidad y el valor del producto: indicadores de calidad, temperatura y tiempo-temperatura. ➺ Provee mayor comodidad: método de preparación/cocción, distribución y calidad ➺ Cambia las propiedades de permeabilidad a gases ➺ Provee protección contra: hurto; falsificación y mezclado